【導(dǎo)讀】式的革新與完善是人類進(jìn)步的基石。隨著石油，煤，天然氣等不可再生資。界關(guān)注的焦點，這勢必將為能源的開發(fā)利用帶來新的發(fā)展甚至革命。途，實心轉(zhuǎn)子的感應(yīng)發(fā)電機(jī)具有明顯的優(yōu)越性。此外，在某些缺電的城鎮(zhèn)。在很多場合、很多情況下，感應(yīng)發(fā)電機(jī)在許多方面優(yōu)于傳統(tǒng)的。各種獨立電源的需求量日益增加。在傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組中，一般采用同步發(fā)。然而，由于感應(yīng)發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、運(yùn)行可靠、維護(hù)。力發(fā)電機(jī)，應(yīng)用前景看好。感應(yīng)發(fā)電機(jī)原理于1901年由法國人Loblance首次提出，然而于同步發(fā)電機(jī)相比其應(yīng)用是極為有限。1917年在美國太平洋海岸于。7500kW25周波余熱透平驅(qū)動的感應(yīng)發(fā)電機(jī)。感應(yīng)發(fā)電機(jī)裝備的水電站，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷高峰時，該電站運(yùn)行于發(fā)電狀態(tài)，自然功率時，線路和電站將出現(xiàn)持續(xù)的工頻過電壓。機(jī)做發(fā)電機(jī)用時，定子繞組電流增大會限制發(fā)電機(jī)功率的進(jìn)一步提高。并車運(yùn)行時的特點及注意事項；自勵三相感應(yīng)發(fā)電機(jī)一般接有兩種作用的電容器，一種稱主電容器固

　　

【正文】 常見故障的原因及排除方法 一、 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)溫升過高或冒火的原因及排除方法： (1)發(fā)電機(jī)長期過負(fù)荷，應(yīng)調(diào)整負(fù)荷至額定值； (2)釘子繞組有接地或短路故障，應(yīng)檢修定子繞組； (3)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動部分與固定部分相摩擦，應(yīng)檢查軸承有無松動及損壞，定子及轉(zhuǎn)子之間有無不良裝配，可以進(jìn)行相應(yīng)修復(fù)及處理； 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 39 (4)發(fā)電機(jī)通風(fēng)散熱不良，應(yīng)清理風(fēng)道及繞組上的污垢和灰塵，改善通風(fēng)散熱條件。 二、 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)輸出功率不足的原因及排除方法： (1)原動機(jī)功率不足，應(yīng)更換大功率原動機(jī)； (2)勵磁電容器容量不足，應(yīng)增加電容器容量； (3)傳動 帶輪使用不當(dāng)，有大滑現(xiàn)象，應(yīng)檢修帶輪及結(jié)構(gòu)，消除打滑現(xiàn)象。 三、發(fā)電機(jī)失去剩磁造成起動時不能發(fā)電的原因及排除方法： (1)停機(jī)后經(jīng)常失去剩磁，是由于勵磁機(jī)磁極所用的材料接近軟鋼，剩磁較少。當(dāng)停機(jī)后勵磁繞組沒有電流時磁場就消失，應(yīng)常備蓄電池，在發(fā)電前進(jìn)行充磁。 (2)發(fā)電機(jī)的磁極失去磁性，應(yīng)在繞組中通入比額定電流大的直流電流（時間很短）進(jìn)行充磁，便能恢復(fù)足夠的剩磁。 四、發(fā)電機(jī)端電壓過高的原因及排除方法： (1)電網(wǎng)并列的發(fā)電機(jī)電網(wǎng)電壓過高，應(yīng)與調(diào)度聯(lián)系，由調(diào)度處理； (2)由于勵磁裝置的故障引起的過勵磁，應(yīng) 檢修勵磁裝置。 五、發(fā)電機(jī)過電流的原因及排除方法： (1)負(fù)荷過大，應(yīng)減輕負(fù)荷； (2)輸電線路發(fā)生相間短路或接地故障，應(yīng)消除輸電線路故障后，即可恢復(fù)正常。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 40 5 感應(yīng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用分析 感應(yīng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用舉例 實例一 1994 年由重慶大學(xué)與重慶南川市電力公司，在南川金佛山建設(shè) 22020kw 同步發(fā)電機(jī)與一臺 2500kW 異步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的電站。該電站電氣布置為：一臺 2020kW 同步發(fā)電機(jī)與 2500kW 異步發(fā)電機(jī)在 6kV 母線上并聯(lián)， 經(jīng) 5000kVA 雙圈變壓器接入 35kV 母線， 另一臺 2020kW 同步發(fā)電機(jī)與一臺 3150kVA 三圈變壓器組成發(fā)變單元，高壓側(cè)接入 35kV 母線， 10kV側(cè)供地區(qū)負(fù)荷。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 41 按年最大損耗小時數(shù)為 5000h 計算，每年增加電量為 41 萬 kWh。 （ 3） 通過電站電氣設(shè)計異步發(fā)電機(jī)有如下技術(shù)優(yōu)勢： 由于有以下特點， 感應(yīng) 發(fā)電站的運(yùn)行、監(jiān)控技術(shù)簡單，不需直流勵磁機(jī)、直流設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)及碳刷，控制系統(tǒng)簡化，不易過負(fù)荷，很少有超速的危險性。因此，在機(jī)端無電容勵磁的條件下，不會引起過電壓和頻率的增加，無旋轉(zhuǎn)繞組與滑環(huán)，不需同期裝置?？蓪嵤┖唵蔚倪h(yuǎn)程監(jiān)控，因此這種電站非 常適合無人值守。 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓波形非常接近正弦分布， 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)扮演諧波吸收器的角色。 不存在持續(xù)的短路電流，雖然斷路器瞬時額定值會受到影響，但降低了斷路器的遮斷容量。 (4)其他技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益 廠房基建面積減少，機(jī)組安裝、維護(hù)費(fèi)用降低，由于無直流勵磁系統(tǒng)因此故障率低。 實例二 20 世紀(jì) 50 年代， 由美國加州舊金山西屋公司與 OregON State 波特蘭 GE 公司聯(lián)合在 OregON Citv Willamette 瀑布的 Sullivan 電站裝設(shè)了 12臺容量 1200kW、三相、 60 周波、 4160V、 30 極、立式感 應(yīng)發(fā)電機(jī)。該電站采取 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的原因如下： (1)水源有限為了使有限的水源全部用于發(fā)電，避免驅(qū)動直流勵磁機(jī)，而減少電站的發(fā)電量，且經(jīng)比較計算后表明 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)電站在任何水流下都比同步電機(jī)電站增加了有功輸出。 (2)通過電站電氣設(shè)計 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)有如下技術(shù) 優(yōu)勢：① 由于有以下特點， 感應(yīng) 發(fā)電站的運(yùn)行、監(jiān)控技術(shù)簡單，不需直流勵磁機(jī)、直流設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)及碳刷，控制系統(tǒng)簡化，不易過負(fù)荷，河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 42 很少有超速的危險性。因此，在機(jī)端無電容勵磁的條件下，不會引起過電壓和頻率的增加，無旋轉(zhuǎn)繞組與滑環(huán)，不需同期裝置。② 可實施簡單的遠(yuǎn)程監(jiān)控 ，因此這種電站非常適合無人值守。③ 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓波形非常接近正弦分布， 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)扮演諧波吸收器的角色。④不存在持續(xù)的短路電流，雖然斷路器瞬時額定值會受到影響，但降低了斷路器的遮斷容量。 (3)技術(shù)缺陷 ： ①低功率因數(shù)，電站是系統(tǒng)的無功負(fù)載。②可能需要高瞬時額值的斷路器。 (4)投資比較① 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的初步投資小于同步發(fā)電機(jī)。② 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)自動化、監(jiān)控系統(tǒng)的投資明顯低于同步發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)。③ 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率高于同步發(fā)電機(jī)。 應(yīng)用分析 通過 以上兩個實例分析可清楚的看到感應(yīng)發(fā)電機(jī)在很多方面要比同步 發(fā)電機(jī)有很大的優(yōu)越性的。 感應(yīng)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行、控制技術(shù)都相對簡單， 不需直流勵磁機(jī)、直流設(shè)備 、電壓調(diào)節(jié)及碳刷，控制系統(tǒng)簡化，不易過負(fù)荷，很少有超速的危險性，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率高于同步發(fā)電機(jī)。同樣容量的發(fā)電機(jī)，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的投資要比同步發(fā)電機(jī)投資要小，成本低，在后期的檢修維護(hù)過程中也將降低開支，降低成本。 因此，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的這些優(yōu)點就促使了這方面的研究，這勢必會對感應(yīng)發(fā)電機(jī)的性能、技術(shù)方面的提高起到積極的作用，對感應(yīng)發(fā)電機(jī)的發(fā)展前景看好。感應(yīng)發(fā)電機(jī)將在以后我國現(xiàn)代化建設(shè)、全面建設(shè)小康社會的過程當(dāng)中將發(fā) 揮更大的作用，為緩解能源短缺的問題的解決找到了一個很好的方法。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 43 6 結(jié)論 本課題 為 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的特性研究。論文對 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、 原 理 、分析計算和各種特性曲線 以及控制保護(hù) 進(jìn)行了全面的 分析、 整理、綜合、總結(jié)。 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)是一種重要的發(fā)電站發(fā)電設(shè)備，它結(jié)構(gòu)簡單牢固、 無集電環(huán)和碳刷、可靠性高、不受使用場所限制、無滑動接觸、便于維護(hù)、造價低、無需專用的直流勵磁電源、無轉(zhuǎn)子勵磁磁場，不需要同期及電壓調(diào)節(jié)裝置，電站設(shè)備簡化，負(fù)荷控制十分簡單、能承受故 障短路以及能與整流及逆變電路良好的匹配 等優(yōu)點。這些優(yōu)點使得感應(yīng) 發(fā)電機(jī) 在一些草原、牧場、海島、偏遠(yuǎn)山區(qū)的小型孤立電站中，以及在某些缺電的城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村，斷電后所啟用的應(yīng)急小型柴油發(fā)電機(jī)組中被大量采用。它在上述場 合 所起的作用是其它發(fā)電設(shè)備所不能比擬的，所以人類對 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的研究與應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入一個新的時代。 本文主要通過對感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和 基本原理的介紹；來對其運(yùn)行、控制及保護(hù)特性進(jìn)行分析和研究；對感應(yīng) 發(fā)電機(jī)運(yùn)行中不可缺少的重要設(shè)備 電容器進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究和探討；對感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的應(yīng)用又從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個方面作了較為細(xì)致的分 析 ，感應(yīng)發(fā)電機(jī)的應(yīng)用前景非常看好 。 本文對感應(yīng)發(fā)電機(jī)的理論 及應(yīng)用的研究，為使更多的人了解感應(yīng)發(fā)電機(jī)的重要特性，起到了一定的宣傳作用；為使感應(yīng) 發(fā)電機(jī)在以后實際生活中得到廣泛的應(yīng)用和推廣，提供了 有限 理論保障和技術(shù)支持。這也是本次論文研究和撰寫的重要意義。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 44 致 謝 論文工作已經(jīng)全部結(jié)束，圓滿完成了當(dāng)初定下的任務(wù)， 也 為 感應(yīng) 發(fā)電機(jī)的應(yīng)用 研究 貢獻(xiàn)了自己的力量 ，對此，我感到無比的高興。但整個課題的研究過程使我深深地明白， 協(xié)同工作的重要性 ，沒有別人的指導(dǎo)和幫助，我將舉步維艱，課題絕不會如 此 順利完成。在此，我由衷地感謝所有幫助過、支持過我的老師和同學(xué)。 我 首先要 感激的人就是我 的導(dǎo)師，上官 璇 峰教授。在整個論文設(shè)計的過程中，我每周 二 與上官老師一起討論課題，反映設(shè)計的進(jìn)度，解決在設(shè)計中遇到的問題和困難 。 他學(xué)識淵博，科學(xué)的工作方法和負(fù)責(zé) 任 的態(tài)度，使我們 受 益匪淺。 上官璇峰 教授不僅僅教會了我們書本上的科學(xué)文化知識，還教會了我們怎樣學(xué)習(xí)、怎樣工作，更重要的是教會了我們怎樣做人。無論在學(xué)習(xí)還是在生活上，他都給了我很大的幫助。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之風(fēng)和誨人不倦的為師之道都深深地感染了我，并將對我以后的學(xué)習(xí)和工作有極大的影響和幫助。我再次向上官老師致以最崇高的敬意。 我還要感謝評審論文的各位老師、所有參考 文獻(xiàn)的作者以及幫助過我的 老師和 同學(xué)，向他們致以最誠摯的謝意。 作者： 白書峰 2020． 6 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 45 參 考 文 獻(xiàn) [1] 李發(fā)海 .電機(jī)學(xué)第三版 .科學(xué) 出版社 ,2020 [2] 李隆年等 .電機(jī)設(shè)計第一版 .清華大學(xué)出版社 ,1992 [3] 戴文進(jìn) 等 .特種交流電機(jī)及其計算機(jī)控制與仿真 .機(jī)械工 業(yè)出版社 ,2020 [4] 許實章 .電機(jī)學(xué)第二版 .機(jī)械工業(yè)出版社 ,1990 [5] 賀曉蓉 .三相電容式電機(jī)的研究 .重慶大學(xué)碩士論文 ,1999 [6] 湯蘊(yùn)繆 .電機(jī)理論與運(yùn)行 .北京 :水利電力出版社 , [7] 齊治昌 .數(shù)值分析及其應(yīng)用 .長沙 :國防科技大學(xué)出版社 , [8] 廖玄九 .電工學(xué)下冊 .人民教育出版社 ,1979 年出版 [9] 吳漢光 .通過晶閘管調(diào)節(jié)磁場的單相異步發(fā)電機(jī)的分析 .電工技術(shù)雜志 ,1987,（ 3）：37～ 44 [10] Murthy S. Excitation of Isolated Threephase Induction Generator by a Single Capacitor. Proc. IEE, 1993(140):44 一 48 [11] TybeHKO. T 電容激勵異步發(fā)電機(jī)對稱工作狀態(tài)計算中小型電機(jī) ,1992,19（ 2） : 56～ 59 [12] supply from winddriven small singlephase selfexci ted induction generator, Proc. CICENI,1991 [13] Elder J. The Process of Self Excitation in Induction Generators. Proc. IEE, 1983, 130(2):103 一 108 [14] . CHAN, ANALYSIS OF SELFEXCITED INDUCTION GENERATORS USING AN ITERATNE METHOD, IEEE Transactions on Energy Conversion,Vol. I0,. September 1995 [15] . Boardman,. Vencata, Butler, THE EFFECT OF ROTATIONAL, 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 46 DIRECTION IN SINGLEPHASE INDUCTION GENERATOR, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems ,August 1984 [16] . YEGNA NARAYANAN and . JOHNN 丫 CONTRIBUTIONS TO THE STEADY STATE ANANLYSIS OF WINDTURBINE DRIVER SELFEXCITED INDUCTION GENERATORS, IEEE Transactions on Energv Conversion, Vo ,No. l . March 1985 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 47 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所 知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本論文（設(shè)計）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。 作者簽名： 日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計）授權(quán)使用說明 本論文（設(shè)計）作者完全了解 **學(xué)院有關(guān)保留、使用畢業(yè)論文（設(shè)計）的規(guī)定，學(xué)校有權(quán)保留論文（設(shè)計）并向相關(guān)部門送交論文（設(shè)計）的電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查 閱。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設(shè)計）在解密后適用本規(guī)定。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 48 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 49 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論 ）、